Реферат: Основные подходы к первичной обработке биологического сырья. Сепарация, осаждение, экстракция
Обезвоживание:
Воздушная сушка при повышенной и нормальной температуре.
Сушка в кипящем слое.
Лиофилизация.
Замена воды на неводные растворители (Глицерин, хранение штаммов микроорганизмов на твердых подложках).
Замораживание, Добавка антибиотиков, Изменение рН, Изменение ионной силы
3. Стабилизация продукта.
Мероприятия, направленные на сохранение свойств продукта в период его хранения и использования потребителем.
Обезвоживание и сушка.
Добавление органических растворителей.
Добавление неорганических ионов Со, Mg, Na (для пектиназы)
Формалин (0,2% р-р для глюкоамилазы)
Антибиотиков (низин для глюкоамилазы)
Использование биотехнологического процесса для стабилизации. Меланж, получаемый из яичных желтков, - ценный пищевой продукт. Порча меланжа может быть предотвращена, если из него удалить углеводы. С этой целью на меланже рекомендуется выращивать пропионовые бактерии, «ведающие» углеводы. Срок хранения увеличивается кроме того, пропионовые бактерии повышают питательную ценность меланжа, обогащая его органическими кислотами и витамином В12.
4. Модификация продукта.
Модификация необходима, когда получаем лишь «заготовку» целевого продукта.
Пенициллин G, образуемый Penicillin potatum, модифицируют с целью получения ампициллина и других полусинтетических пенициллинов.
Придание продукту соответствующей оптической ассиметрии, когда биообъект (скажем дрожжи) избирательно потребляет один из изомеров (например, L-аминокислоты), и в среде остается его оптический антипод.
Получение ряда ферментов, гормонов, когда, например, у бычьего инсулина «отстригают» аминокислотные остатки, после чего он становиться идентичным человеческому гормону.
Литература: 1. Б. Уильямс, К. Уилсон /Методы практической биохимии / Мир, 1975.
2. Н.С. Егоров, А.В. Олескин, В.Д. Самуилов /Биотехнология. Проблемы и перспективы/ книга 1, Высшая школа, 1987.
3. Ю.И. Детнерский /ПАХТ/, Т.2, стр272-274
Сепарация, осаждение, экстракция
1. Флотация.
Если клетки продуцента в биореакторе из-за низкой смачиваемости накапливаются в поверхностных слоях жидкости. Флотаторы различных конструкций сцеживают, откачивают или соскребают пену, состоящую из пузырьков газа с прилипшими к ним клетками. Повышение эфективности отбора биомассы в виде концентрированной суспензии достигается вспениванием жидкости с последующим отделением ее верхнего слоя. Флотацию широко используют как первый этап отделения дрожжевой массы для осветления культуральной жидкости.
2. Мембранные процессы.
Мембрану можно рассматривать как селективно-проницаемый барьер между двумя гомогенными фазами. Перенос через мембрану имеет место при наложении движущей силы, действующей на компоненты. В большинстве мембранных процессов движущей силой является разность давлений или концентраций (активностей) по обе стороны мембраны. Такие параметры, как давление, концентрация (активность) или даже температура, можно объединить в одном параметре – химическом потенциале . При постоянной температуре химический потенциал i-го компонента в смеси задается как
mi = mi 0 + RT lnai + Vi P
где mi 0 химический потенциал 1 моля чистого вещества при давлении Р и температуре Т. Для чистых веществ активность равна единице, но для жидких смесей активность определяется выражением:
ai = Хi gi